演示實(shí)驗在中學(xué)物理課堂教學(xué)中的應用分析
摘要：演示實(shí)驗是為了教師配合教學(xué)內容，在課堂上操作演示的實(shí)驗。演示實(shí)驗在中物理課堂教學(xué)中扮演著(zhù)重要的角色，是中學(xué)物理課堂教學(xué)的重要手段之一，是課堂教學(xué)的有機組成部分。在提高素質(zhì)教育的今天，教師不僅要傳授知識，而且還要加強對學(xué)生其他能力的培養，尤其是觀(guān)察能力、思維能力和分析能力的培養，以及激發(fā)學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和興趣，演示實(shí)驗可以起到這一教學(xué)效果。
1、演示實(shí)驗可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習的興趣
興趣是學(xué)生學(xué)習最好的老師，如能想辦法激發(fā)學(xué)生的興趣就能夠提高學(xué)生學(xué)習的積極性，提高課堂教學(xué)的效果。因此，在物理課堂教學(xué)中應盡量激發(fā)學(xué)生對物理的學(xué)習興趣，同時(shí)調動(dòng)他們學(xué)習的主動(dòng)性和積極性。在物理教學(xué)過(guò)程中學(xué)生才是學(xué)習的主題，學(xué)生愿意學(xué)習，主動(dòng)學(xué)習，這樣課堂教學(xué)就能達到事半功倍的效果。
例如，在講授流速與壓強的關(guān)系時(shí)，教師可以通過(guò)兩根可以彎曲的吸管、一個(gè)杯子和一把剪刀就可以做一個(gè)簡(jiǎn)單的香水噴霧器的演示實(shí)驗。在這個(gè)實(shí)驗中，學(xué)生會(huì )感到魔術(shù)般的驚奇，為什么快速吹上面的吸管時(shí)水杯中的水會(huì )被吸上來(lái)并噴出。生活中用到的空氣加濕器是不是與此原理一樣?從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習的興趣和求知欲。當學(xué)生認真地學(xué)習本節的內容時(shí)，自然就會(huì )明白其中的道理。這樣就可以讓學(xué)生感到一種成就感，他就會(huì )覺(jué)得學(xué)習物理知識不再是一種累贅而是一種快樂(lè )和有意義的。進(jìn)而做到以學(xué)生主題，充分發(fā)揮他們的想象和思考，讓他們發(fā)揮主觀(guān)能動(dòng)性。
在上《光的折射》一節時(shí)，教師只需要一枚硬幣、一個(gè)不透明的杯子和一瓶水就可以做一個(gè)讓學(xué)生感到驚奇的小實(shí)驗(或者一只筷子和一杯水)。當教師把硬幣放在杯子底部，然后慢慢地移動(dòng)直到眼睛看不到杯子底部的硬幣為止，然后我們將水慢慢地倒入杯中時(shí)，在此視角又能重新看到杯子底部的硬幣。此后又一次移動(dòng)我們的視角，同樣移到第二次不能看到杯子底部的硬幣。此時(shí)又慢慢地向杯子里加水，又能看到杯子底部的硬幣。這樣就可激發(fā)學(xué)生的好奇心，使學(xué)生主動(dòng)去學(xué)習。知道其中的道理后又可以讓學(xué)生感到一種自豪感，讓學(xué)生對物理知識有更強的求知欲望與興趣。
2、演示實(shí)驗可以有效讓學(xué)生理解概念和規律
課堂教學(xué)中教師常用演示實(shí)驗展示物理現象和變化的過(guò)程，特別是一些學(xué)生日常生活中難以見(jiàn)到的或是與學(xué)生的經(jīng)驗相抵觸的現象和過(guò)程。演示實(shí)驗能使學(xué)生獲得豐富的感性知[HJ1。45mm]識，形成鮮明的表象，為學(xué)生建立正確的概念，認識規律奠定基礎。要使學(xué)生對物理學(xué)中許多的概念和規律準確的理解單靠死記硬背是不科學(xué)的，這要求教師要借助物理課堂演示實(shí)驗來(lái)幫助學(xué)生對物理概念和物理規律的理解。研究表明，形象記憶要比文字記憶更有效、更持久，演示實(shí)驗展現了物理現象變化的過(guò)程，讓學(xué)生的記憶更加深刻、更加牢固。
例如，在2012年人教版九年級第十三章第一節兩種電荷，演示實(shí)驗可以起直觀(guān)的效果。在這一節中教師只要用絲綢、玻璃棒、毛皮、金屬棒、橡膠棒和兩個(gè)驗電器就可以讓學(xué)生對本節的概念有更深的理解。首先，用絲綢和玻璃棒摩擦，然后讓玻璃棒靠近小紙屑，發(fā)現玻璃棒有吸引輕小紙屑的現象。后用毛皮和橡膠棒摩擦，讓橡膠棒靠近小紙屑，發(fā)現橡膠棒同樣具有吸引輕小紙屑的現象�？梢哉f(shuō)明一些物體被摩擦后有吸引輕小物體的能力，具有這種能力的現象說(shuō)明該物體帶電。這樣讓學(xué)生對電有一個(gè)初步的認識。使學(xué)生對電不再是一種抽象的事物，而是可以具體體現的。其次，通過(guò)與毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒與驗電器接觸，發(fā)現鉑片的張角有時(shí)大有時(shí)小，根據同種電荷相互排斥的原理，自然聯(lián)想到電荷有多有少。當驗電器帶的電荷多時(shí)鉑片的張角大，反之電荷少時(shí)鉑片的張角小。得出電荷量的概念。最后，用摩擦過(guò)的橡膠棒接觸其中一個(gè)驗電器，此時(shí)該驗電器金屬鉑張開(kāi)，然后通過(guò)橡膠棒把該用電器和另一個(gè)不帶電的驗電器相連接，發(fā)現兩驗電器沒(méi)有發(fā)生變化。如果在上述的過(guò)程中把橡膠棒換成金屬棒，則發(fā)現帶電的驗電器的張角減小，沒(méi)帶電的驗電器從沒(méi)張角變?yōu)橛袕埥�。這一現象說(shuō)明開(kāi)始沒(méi)帶電的驗電器現在帶了電，而前面帶電的驗電器的張角變小這說(shuō)明前面帶電的驗電器帶的電變少了。進(jìn)一步說(shuō)明橡膠棒不導電，金屬棒可以導電。得出在物理學(xué)中我們把容易導電的物體叫做導體，而把不容易導電的物體叫做絕緣體。這樣通過(guò)演示實(shí)驗的步步深入，學(xué)生對知識有更加直觀(guān)的理解和掌握。
3、演示實(shí)驗可以培養學(xué)生的觀(guān)察能力、思維能力
觀(guān)察是人類(lèi)認識事物的第一步，同時(shí)也是一切知識和能力的基礎，所以具有一定的觀(guān)察能力是學(xué)生應該具備的基本素質(zhì)。既然觀(guān)察能力在我們的社會(huì )生活中如此重要，那在物理課堂教學(xué)中如何培養學(xué)生的觀(guān)察能力呢?課堂上的演示實(shí)驗是培養學(xué)生觀(guān)察能力的最好方式。演示實(shí)驗是通過(guò)教具重現物理現象的一種活動(dòng)，通過(guò)重現的現象讓學(xué)生建立第一印象，形成一定的感性認識，在教師的引導下通過(guò)觀(guān)察對現象的分析和思考，從而上升為理性的認識。為了培養學(xué)生的觀(guān)察能力和思維能力，教師不直接講解而是讓學(xué)生在已有的知識的基礎上去預測實(shí)驗的結果，這需要讓學(xué)生通過(guò)自己的觀(guān)察、讓學(xué)生自己分析歸納得出結論。將培養學(xué)生的思考能力、歸納能力相結合，提高學(xué)生的全面素質(zhì)。
4、演示實(shí)驗可以與實(shí)際生活相結合，培養學(xué)生的動(dòng)手能力
一般課堂演示實(shí)驗都比較簡(jiǎn)單，易于操作，并且大多數不需要實(shí)驗室專(zhuān)配的實(shí)驗儀器。而是生活中隨處可見(jiàn)的東西，把它們組合起來(lái)即可。例如引入摩擦力的概念時(shí)，教師可以讓學(xué)生將自己的手和桌子接觸并讓自己的手在桌上來(lái)回的推動(dòng)，學(xué)生會(huì )感覺(jué)到手受到課桌的阻阻礙作用，通過(guò)分析總結得出摩擦力的概念。并讓學(xué)生加大手對桌子的壓力，讓學(xué)生感受摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)，引發(fā)學(xué)生的思考�？梢詮男〉囊粋�(gè)實(shí)驗問(wèn)題增強學(xué)生的動(dòng)手和分析能力。
5、演示實(shí)驗可以培養學(xué)生良好的實(shí)驗習慣和操作技能
課堂上的演示實(shí)驗除了給學(xué)生良好的示范作用，還可以教[HJ1.52mm]給學(xué)生周密的思考、操作技能。教師在課堂上做演示實(shí)驗過(guò)程中還要不斷地講解為什么要這樣來(lái)做演示實(shí)驗，如果換種操作過(guò)程是否也能得到同樣的效果。這樣不僅要讓學(xué)生看到表象還要知道其中道理。
例如，在做電學(xué)類(lèi)實(shí)驗時(shí)，一般是先畫(huà)電路圖，然后根據電路圖連接實(shí)物圖。在連接實(shí)物圖的過(guò)程中，電路中的開(kāi)關(guān)一定要斷開(kāi)，如果電路中有電流表或電壓表時(shí)，應注意電表的正負極，而且在不能估計電路中的電流或電壓時(shí)，需要采用試觸的方法來(lái)檢測電路中的電流或電壓大小，再選取合適的量程，從而避免損壞電表。在通電前還要認真地檢查電路無(wú)誤后方可接通開(kāi)關(guān)。在記錄數據時(shí)還要注意一些細節，例如單位。得出數據后還要分析數據的誤差。實(shí)驗完成后應整理好實(shí)驗的儀器。這些操作雖然是最基本的但教師要起示范作用，中學(xué)生具有很強效仿性，長(cháng)期的潛移默化、耳濡目染一定會(huì )使學(xué)生培養出良好的實(shí)驗習慣和操作技能。
6、演示實(shí)驗導入新課作用
在講授一節物理新課內容時(shí)，如果能夠用演示實(shí)驗導入本節課，使學(xué)生在觀(guān)察實(shí)驗的基礎上學(xué)習新的知識。讓他們獲取直觀(guān)、生動(dòng)的感性認識，引導學(xué)生觀(guān)察、思考和推理能力，將實(shí)驗結果上升到理論，則能取得較好的效果。例如，在講物體的沉浮條件這節課內容時(shí)，教師可以通過(guò)一個(gè)空的牙膏殼、一個(gè)大的水槽即可完成本節課的導入。首先，將水倒入水槽中，然后將空的并且里面充有空氣的牙膏殼放入水槽底部，會(huì )看見(jiàn)牙膏殼往上浮起最后靜止在水面上。為什么?(由于學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)受力分析)學(xué)生：由前面學(xué)過(guò)的知識可知，在牙膏殼上升的過(guò)程中受到一個(gè)向上的力，并且這個(gè)力大于重力，直到它們靜止在水面上時(shí)，這個(gè)力才與重力平衡。 其次，改變牙膏殼的癟鼓程度，使牙膏殼能懸浮在水中。這又是為什么?學(xué)生就會(huì )主動(dòng)去思考。物體的沉浮條件及應用是難點(diǎn)之一，通過(guò)簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗導入，學(xué)生不但對這節課的興趣大增，而且可以幫助學(xué)生理解和掌握物體下沉、上浮、懸浮和漂浮的過(guò)程和條件。同時(shí)還可以很好地調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性，從而有效地提高物理課堂教學(xué)的效果。
7、小結
物理學(xué)是研究物質(zhì)運動(dòng)最一般規律和物質(zhì)基本結構的學(xué)科，也是一門(mén)抽象學(xué)科，要讓學(xué)生學(xué)好物理學(xué)，需要不斷提高他們的邏輯思維能力，調動(dòng)他們對物理知識的興趣。課堂演示的作用是不言而喻的，如果教師能使抽象的物理現象有一個(gè)具體、生動(dòng)的展現，將使物理現象直觀(guān)化、可視化，在學(xué)生的大腦中就會(huì )有一個(gè)模型，便于學(xué)生對抽象事物的理解和記憶。研究表明人類(lèi)對圖像的記憶遠比對文字的記憶強，通過(guò)演示實(shí)驗可以加強學(xué)生對物理現象的記憶，同時(shí)可以幫助學(xué)生理解物理規律。
演示實(shí)驗雖比直接講授法需要的時(shí)間多，但可以培養學(xué)生更好的觀(guān)察、思考和分析的綜合能力，以及培養學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和興趣，這是其他教學(xué)方法不可替代的。演示實(shí)驗對提高中學(xué)物理課堂教學(xué)質(zhì)量有著(zhù)深遠的意義，應該給予足夠的重視。如果能在物理課堂教學(xué)中合理運用演示實(shí)驗將對物理課堂教學(xué)起到事半功倍的效果。
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